一种目标蛋白分离纯化系统

技术领域

本发明涉及生化分离技术领域，特别是涉及一种目标蛋白分离纯化系统。

背景技术

水华蓝藻中富含藻胆蛋白，不同藻胆蛋白的结构基本相似，均含有两条结构相似的多肽链α和β亚基，分子量约为3万道尔顿，每一亚基各与一分子的藻蓝素结合。按照吸收光谱性质藻胆蛋白可分为藻蓝蛋白、别藻蓝蛋白、藻红蛋白和藻红蓝蛋白。其中，藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白一般以三聚体和六聚体的形式存在。藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白的纯度越高，售价越高，从水华蓝藻中提取纯化较高纯度的藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白，既可实现水华蓝藻处理的无害化，又可实现高附加值的资源化利用。对于水华蓝藻中藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白的分离纯化过程中需要使用超声波振荡器对细胞进行破碎处理，在细胞破碎时一般会加入缓冲液进行抽提，将目的蛋白溶出，抽提时要提高蛋白浓度可以采用少量多次的方法。然而，现有的用于水华蓝藻的目标蛋白分离纯化系统不能够对加入的缓冲液进行定量处理，很容易导致缓冲液加入过量或者少量，致使缓冲液加入量的准确性不高，给目标蛋白的分离纯化作业带来不便，同时也不利于目标蛋白提取率的提升。

发明内容

本发明提供了一种目标蛋白分离纯化系统，解决了现有技术中的技术问题。

本发明解决上述技术问题的方案如下：一种目标蛋白分离纯化系统，包括超声波振荡器，所述超声波振荡器的底部设置有基板，所述基板顶部的后侧连接有两组立杆，两组所述立杆的顶部均共同连接有顶板，所述顶板的侧部设置有控制面板，所述控制面板上设置有显示屏，所述顶板上设置有升降机构，所述升降机构上设置有固定环，所述固定环的内腔活动插接有滴定管，所述滴定管上设置有刻度，所述滴定管的外周套接固定有限位环，所述滴定管的内腔设置有监测机构，所述滴定管上设置有电磁阀门，所述滴定管的底部连通有滴定嘴。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述升降机构包括伺服减速电机，所述伺服减速电机的下方设置有活动板，所述活动板上贯穿设置有通孔，所述通孔的内腔固定连接有螺套，所述螺套的内腔插接有调节螺杆，且调节螺杆的顶端与伺服减速电机的输出轴固定连接，所述调节螺杆的底端套接固定有轴承座，所述伺服减速电机固定连接于顶板的顶部，所述调节螺杆的底端贯穿顶板并穿过螺套内腔，所述轴承座固定连接于基板的顶部。

进一步，所述活动板的左右端面均连接有边位板，两组所述边位板的顶部均连接有竖向导正杆，两组所述竖向导正杆的顶端均贯穿顶板，所述竖向导正杆的顶端通过螺栓固定连接有限位块。

进一步，所述监测机构包括环形浮体，所述环形浮体均匀贯穿设置有多组减重槽，所述环形浮体的内腔设置有液位传感器，所述环形浮体的侧壁均匀连接有多组导向滑条，所述滴定管的内腔与每组导向滑条位置对应处均纵向设置有导向滑槽，且每组导向滑条远离环形浮体的一端分别延伸至各自匹配的导向滑槽内腔。

进一步，所述限位环的底部均匀连接有多组定位插杆，所述固定环的顶部与每组定位插杆位置对应处均设置有与其匹配的定位槽，且每组定位插杆分别活动插接至各自匹配的定位槽内腔之中。

进一步，所述固定环的左右侧均贯穿有螺孔，两组所述螺孔的内腔均活动插接有夹紧螺栓，两组所述夹紧螺栓上均胶黏固定有橡胶防滑头。

进一步，所述液位传感器电性连接控制面板的输入端，所述电磁阀门以及显示屏均电性连接控制面板的输出端。

进一步，所述滴定嘴处于超声波振荡器的上方。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种目标蛋白分离纯化系统，具有以下优点：

1、将需要破碎的细胞通过超声波振荡器进行破碎前，通过伺服减速电机带动调节螺杆旋转，再由调节螺杆带动螺套在向上运动，使得活动板能够带动滴定管向上运动，从而方便工作人员通过超声波振荡器对细胞进行破碎作业；

2、在通过滴定管将用于提取目的蛋白的缓冲液进行滴定时，通过液位传感器对滴定管内部的液体的液位进行实时监测处理，当滴定管内部的液体液面下降至液位传感器的预定液位时，控制面板迅速控制滴定管上的电磁阀门关闭，从而实现了对缓冲液的滴定量的精准控制，保障了缓冲液滴定量的准确性，有利于提升对水华蓝藻中目标蛋白的提取率；

3、通过滴定管内部的导向滑槽对导向滑条运动的导向处理，使得环形浮体能够带动液位传感器在滴定管内部能够始终延伸竖直方向运动而不发生位置偏斜，从而保障液位传感器运动的稳定性，避免液位传感器因在滴定管内部发生晃动而影响监测结果的准确性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一实施例提供的一种目标蛋白分离纯化系统的结构示意图；

图2为图1提供的一种目标蛋白分离纯化系统中升降机构的侧视图；

图3为图1提供的一种目标蛋白分离纯化系统中限位环的侧视图；

图4为图1提供的一种目标蛋白分离纯化系统中监测机构的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、超声波振荡器；2、基板；3、立杆；4、顶板；5、控制面板；6、升降机构；7、固定环；8、滴定管；9、滴定嘴；10、电磁阀门；11、夹紧螺栓；12、限位环；13、伺服减速电机；14、活动板；15、螺套；16、调节螺杆；17、轴承座；18、边位板；19、竖向导正杆；20、限位块；21、定位插杆；22、环形浮体；23、减重槽；24、液位传感器；25、导向滑条。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-4所示，本发明提供了一种目标蛋白分离纯化系统，包括超声波振荡器1，超声波振荡器1的底部设置有基板2，基板2顶部的后侧连接有两组立杆3，两组立杆3的顶部均共同连接有顶板4，顶板4的侧部设置有控制面板5，控制面板5上设置有显示屏，顶板4上设置有升降机构6，升降机构6上设置有固定环7，固定环7的内腔活动插接有滴定管8，滴定管8上设置有刻度，滴定管8的外周套接固定有限位环12，滴定管8的内腔设置有监测机构，滴定管8上设置有电磁阀门10，滴定管8的底部连通有滴定嘴9。

优选的，升降机构6包括伺服减速电机13，伺服减速电机13的下方设置有活动板14，活动板14上贯穿设置有通孔，通孔的内腔固定连接有螺套15，螺套15的内腔插接有调节螺杆16，且调节螺杆16的顶端与伺服减速电机13的输出轴固定连接，调节螺杆16的底端套接固定有轴承座17，伺服减速电机13固定连接于顶板4的顶部，调节螺杆16的底端贯穿顶板4并穿过螺套15内腔，轴承座17固定连接于基板2的顶部。

优选的，活动板14的左右端面均连接有边位板18，两组边位板18的顶部均连接有竖向导正杆19，两组竖向导正杆19的顶端均贯穿顶板4，竖向导正杆19的顶端通过螺栓固定连接有限位块20。

优选的，监测机构包括环形浮体22，环形浮体22均匀贯穿设置有多组减重槽23，环形浮体22的内腔设置有液位传感器24，环形浮体22的侧壁均匀连接有多组导向滑条25，滴定管8的内腔与每组导向滑条25位置对应处均纵向设置有导向滑槽，且每组导向滑条25远离环形浮体22的一端分别延伸至各自匹配的导向滑槽内腔。通过滴定管8内部的导向滑槽对导向滑条25运动的导向处理，使得环形浮体22能够带动液位传感器24在滴定管8内部能够始终延伸竖直方向运动而不发生位置偏斜，保障了液位传感器24在滴定管8内部运动的稳定性。滴定管8的横截面为圆形，且滴定管8的内径大于环形浮体22的外径。

优选的，限位环12的底部均匀连接有多组定位插杆21，固定环7的顶部与每组定位插杆21位置对应处均设置有与其匹配的定位槽，且每组定位插杆21分别活动插接至各自匹配的定位槽内腔之中。通过定位槽对定位插杆21的定位处理，使得滴定管8在插入至固定环7内腔后不会发生转动。

优选的，固定环7的左右侧均贯穿有螺孔，两组螺孔的内腔均活动插接有夹紧螺栓11，两组夹紧螺栓11上均胶黏固定有橡胶防滑头。通过两组夹紧螺栓11对滴定管8进行夹持固定，使得滴定管8在滴定过程中不会发生晃动，从而保障滴定管8能够稳定的对缓冲液进行滴定作业。

优选的，液位传感器24电性连接控制面板5的输入端，电磁阀门10以及显示屏均电性连接控制面板5的输出端。液位传感器24对滴定管8内部液位监测的结果实时传递至控制面板5处，再通过控制面板5上的显示屏方便人们观看液位传感器24传回的液位监测结果。

优选的，滴定嘴9处于超声波振荡器1的上方。

本发明的具体工作原理及使用方法为：

本发明提供了一种目标蛋白分离纯化系统，在使用时，先通过超声波振荡器1将细胞进行破碎处理，使细胞内的目标蛋白得以释放出来，在通过超声波振荡器1对细胞进行破碎前，通过伺服减速电机13带动调节螺杆16旋转，再由调节螺杆16带动螺套15在向上运动，使得活动板14能够带动滴定管8向上运动，从而方便工作人员通过超声波振荡器1对细胞进行破碎作业。将用于提取的目标蛋白的缓冲液倒入至滴定管8内部，在通过滴定管8将用于提取目的蛋白的缓冲液进行滴定时，通过液位传感器24对滴定管8内部的液体的液位进行实时监测处理，当滴定管8内部的液体液面下降至液位传感器24的预定液位时，控制面板5迅速控制滴定管8上的电磁阀门10关闭，从而实现了对缓冲液的滴定量的精准控制。

本发明还提供一种目标蛋白分离纯化方法，特别涉及一种藻蓝蛋白的分离纯化方法，具体步骤如下：

S01.取-10℃条件下冷冻保存的新鲜蓝藻1L(含水率96.2％)在30℃条件下解冻，具体解冻方法如下：

将1L冷冻保存的新鲜蓝藻放置在容器中，加入10g活性炭A(活性炭A颗粒目数在100~150)；

然后再放入-10℃条件下冷冻，重复此步骤3次，可实现蓝藻细胞的破壁，使藻蓝蛋白从细胞内流出。

S02.将步骤S01获得的破壁后的新鲜蓝藻浆液用纱布过滤，去除藻渣；然后在4℃下进行8000转/min的高速离心30min，取上清液，得藻蓝蛋白粗提液。

S03.取40ml藻蓝蛋白粗提液，向其中加入活性炭粉末B(活性炭粉末B颗粒目数≥250目)，使其质量浓度为100g/L，搅拌混合5min后静置10min；然后在4℃下进行8000转/min的高速离心，离心时间20min，再次获得上清液。

S04.向步骤S03中离心后获得的上清液中加入硫酸铵充分搅拌溶解，使溶液中硫酸铵的物质的量浓度达到1.0mol/L；随后在4℃下进行8000转/min的高速离心，离心时间20min，第三次获得上清液。

S05.向步骤S04获得的上清液中加入硫酸铵充分搅拌溶解，使溶液中硫酸铵的物质的量浓度达到2.0mol/L；随后在4℃下进行8000转/min的高速离心，离心时间20min，获得沉淀；将离心后获得的沉淀用0.0025mol/L磷酸缓冲液溶解，获得药品级藻蓝蛋白溶液。

回收率测试方法参考专利CN105254752A，步骤S05之后，回收率为60%。

用磷酸缓冲液溶解前后，使用本发明提供的分离纯化系统进行滴定。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。